Преобразователь напряжения

 

пц У826б4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Реоиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.11.77 (21) 2547576/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (5l) М. Кл.з

Н 02М 3/335//

Н 02М 7/537

Государственный комитет (53) УДК 621.314.57 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. М. Баранов, М. М. Глибицкий, Н. С. Мезенина, В. В. Семенов, В. В. Соколов, Л. А. Сухман и А. Н. Юрьев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно — к преобразователям напряжения постоянного тока одного уровня в напряжение постоянного и переменного токов другого уровня, и может быть использовано для питания генераторов плазмы, импульсных тиратронов и др.

Известны преобразователи напряжения для питания неодновременно работающих нагрузок по постоянному и переменному 10 токам, в которых для создания напряжения постоянного и переменного токов используются отдельные преобразователи (1). Преобразователь основан на параллельной работе преобразовательных ячеек по переменному току с выравнивающими трансформаторами.

Однако такой преобразователь имеет невысокую надежность из-за влияния короткого замыкания в одной из ячеек на работу остальных ячеек и, следовательно, преобразователя в целом.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий и преобразовательных каналов, каждый из которых состоит из инверторной ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и подключены к первому входному выводу преобразователя, а другие — к концам первичной обмот- зО ки первого трансформатора, а средний вывод последней связан со вторым входным выводом, причем одноименные концы первичной обмотки трансформатора через основные диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель.

Недостатком известного преобразователя является его ненадежная работа на нагрузки переменного тока, так как при выходе из строя преобразовательной ячейки соответствующая нагрузка обесточивается.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что преобразователь напряжения для питания нагрузок по постоянному и переменному токам, содержащий и преобразовательных каналов, каждый из которых состоит из инверторной ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и подключены к первому входному выводу преобразователя, а другие — к концам первичной обмотки первого трансформатора, а средний вывод последней связан со

752664 вторым входным выводом, причем одноименные концы первичной обмотки трансформатора через основные диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которои через управляемый ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход ииверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель, преобразователь снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-последовательно с одним из основных диодов, а общие точки соединения основного и дополнительного диодов, подсоединенных к одноименным концам первичных обмоток первого и второго трансформаторов всех и каналов, объединены.

Кроме того, между средним выводом первичной обмотки первого трансформатора и вторым входным выводом включен предохранитель.

На чертеже изображена электрическая схема преобразователя напряжения. Для простоты пояснения работы устройства количество каналов, а следовательно, и количество преобразовательных ячеек и согласующих трансформаторов, и нагрузок по переменному току выбрано равным двум.

Преобразователь напряжения содержит задающий генератор 1, преобразовательные ячейки 2, 3, коммутирующие транзисторы

4 — 7 преобразовательных ячеек 2, 3, источник 8 напряжения постоянного, тока, питающий задающий генератор 1 и преобразовательные ячейки 2 и 3. Нагрузка 9 по постоянному току через управляемый ключ

10 подсоединена к параллельно включенным на выходе выпрямителям 11, 12, на входы которых подается переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 соответственно.

Первичные полуобмотки 17 — 20 трансформаторов 15, 16 соединены с эмиттерами транзисторов 4 — 7 и катодами вспомогательных диодов 21 — 24 и имеют общие точки, которые через предохранители 25, 26 подключены к источнику 8 напряжения постоянного тока. Аноды разделительных диодов 21 — 24 попарно объединены и подключены к соединенным вместе катодам разделительных диодов 27 — 30 соответственно.

Аноды диодов 27, 29 подключены к входу выпрямителя 31, а аноды диодов 28, 30 — к входу выпрямителя 32, выходы которых соединены параллельно и питают нагрузку 33 постоянным током. Одновременно разделительные диоды 27 — 30 подключены к первичным полуобмоткам 34 — 37 трансформаторов 38, 39 соответственно. От вторичных обмоток 40, 41 трансформаторов

38, 39 осуществляется питание нагрузок

42, 43 переменным током. Общие точки первичных полуобмоток 34 — 37, согласующих трансформаторов 38 и 39 через управ5

65 ляемые ключи 44 и 45 подключены к точке соединения предохранителей 25 и 26 и источника 8 питания.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает переменное напряжение прямоугольной формы и управляет работой транзисторов 4 — 7 так, что в один полупериод насыщены транзисторы 4 и 6, а в другой — транзисторы

5 и 7. При этом напряжение 8 источника постоянного тока в один полупериод прикладывается к первичным полуобмоткам

17, 19 трансформаторов 15 и 16, а в другой — к первичным полуобмоткам 18, 20 тех же трансформаторов. Переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 через выпрямители

11 и 12 поступает на нагрузку 9 при замкнутом управляемом ключе 10. При этом управляемые ключи 44 и 45 нагрузок 42, 43, 33 разомкнуты.

Организация переменного напряжения осуществляется следующим образом.

Управляемый ключ 44 замкнут. В один полупериод (транзисторы 4 и 6 насыщены) напряжение полуобмоток 18, 20 трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 22, 24 и 29 предохранителя 25 и 26 и замкнутый ключ 44 прикладывается к полуобмотке 35 согласующего трансформатора

38. В другой полупериод.(транзисторы 5 и

7 насыщены) напряжение полуобмоток 17, 19 трансформаторов 15 и 16 через разделительные диоды 21, 23 и 27, предохранители 25, 26 и замкнутый ключ 44 прикладывается к полуобмотке 34 согласующего трансформатора 38. В результате переменное напряжение обмотки 40 трансформатора 38 питает нагрузку 42.

Переменное напряжение на нагрузке 43 организуется аналогичным образом, как и в предыдущем случае, при замкнутом управляемом ключе 45.

Наличие диодов 21 — 30 и предохранителей 25 и 26 обеспечивает устранение влияния короткого замыкания в любом из транзисторов 4 — 7 или в любом из трансформаторов 15, 16, 38, 39 на работу преобразователя напряжения. Одновременная работа нагрузок 9, ЗЗ, 42, 43 возможна, но при этом суммарная мощность в нагрузках не должна превышать максимально допустимую для преобразовательных ячеек.

Соединение преобразовательных ячеек параллельно по постоянному току и одновременно параллельно по переменному току расширяет функциональные возможности преобразователя и улучшает надежность системы.

Формула изобретения

1. Преобразователь напряжения для питания нагрузок по постоянному и переменному токам, содержащий и преобразова752664 г/

Составитель Г. Огнев

Техред А. Камь1шникова Корректор Н. Федорова

Редактор А. Купрякова

Заказ 1223/1б Изд. № 390 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и откргят1гй

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тельных каналов, каждый из которых состоит из шгвсрториой ячейки, одни силовые электроды трап::исторов которой соединены и подключены к первому входному выводу прсобр11зов11теля, а другие — к концам перви н1ой обмотки первого трансформатора, а средний вывод последней связан со Вторь1м Входи ьlм вьlиодом, причс и ОднОименные концы первичной обмотки трансформатора через основныс диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через управляемый ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-последовательно с одним из основных диодов, а общие точки соединсния основно1.о и дополнительного диодов, подсосдинснных к одноименным концам псрв1 гпых обмоток первого II второго трансформаторов всеx н

5 каналов, обьединепы.

2. Преобразователь по и. 1, отл и ч а юшийся тем, что между средним выводом первичной обмотки первого трансформатора и вторым входным выводом включен

10 предохранитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Толстоухов А. С. и др. Параллельная

15 работа статических преобразователей на общую сеть перемснного тока. В сб. «Проектирование устройств элс тропитания и электропривода». Т. 1. Москва, «Энергия», 1973.

2. Benson J. Development and testing of а flight prototype on thruster Popover Conditioner. A.J.À.Арарег, 190, № 649, р. 1 — 13.